基于车联网的挖掘机数据采集监控系统的研究刘润东+贺湘宇+李晓腾+李峥嵘+李强+张硕摘要液压挖掘机作为一类快速、高效的施工机械越来越被人们所认识。然而目前大多数是以人工操作来完成作业，在一些工作环境恶劣的地方难以运作，所以开发无线智能液压挖掘机变得极为迫切。智能液压挖掘机可以减少人力的输出，提高安全性，能极大地降低意外伤害事故，在不适合人类生存的地方进行作业。本研究将远程无线通信被运用到挖掘机上，来解决上述问题。关键词单片机Arduino液压挖掘机遥操作：TP311.13：ADOI：10.16400/j.cnki.kjdkz.2017.07.0261系统组成及基本功能1.1Arduino控制器2005年时，在意大利北部伊佛雷亚（Ivrea）执教的MassimoBanz和DavidCuartielles，作为一所互动设计学院（InteractionDesignInstituteIvrea）的教授，希望能替学生和互动艺术设计师，找到一种能够帮助他们学习电子和传感器基本知识的方法，于是开放式微电脑控制板以及程序开发工具Arduino应运而生。它的输出/输入口将用来连接外在环境的变化，例如，温度和加速度，转变成电子信号的传感器组件，或者连接让微电脑发出响应的制动器组件，例如LED灯、LCD显示器和电机。1.2ArduinoUNOR3作为核心控制器，是该系列最新的版本，具备Arduino所有的功能，其处理器的核心是ATmega328，具有14路数字输入/输出接口，而其中的6个引脚可以作为脉冲宽度调制输出，6路模拟输入，其晶体振荡器为16MHz，一个电压为5V的USB口，一个电源插座，其适应电压范围要求为7～12V，还有一个ICSPheader和一个复位按钮。集成开发环境简称IDE，可以在Windows、MacOSX和Linux操作系统运行。1.3Wi-FiShield无线WIFI拓展板WiFi采用工业级芯片ESP8266，模块为ESP-12E带金属屏蔽罩，强抗干扰能力；标准引脚兼容ArduinoUno、Mega2560等主控板，Arduino与UNO连接采用电压转换芯片，使得3.3V和5V兼容；串口采用双路拨码开关进行控制，使得扩展板既可以单獨作为ArduinoUno扩展板使用，也可以作为ESP8266扩展板使用；真正串口WiFi，Arduino程序无需任何配置；基于WebServer配置WiFi参数和串口参数；可作为独立的ESP8266开发板使用，下载官方AT指令固件、NodeMCU开源固件等；可作为独立的ArduinoUno扩展板使用，引脚全部引出。以下是WIFI的参数介绍：支持无线802.11b/g/n标准；支持STA/AP两种工作模式；内置TCP/IP协议栈，可以配置一个socket；支持标准TCP/UDPServer和Client；串口波特率支持：1200/2400/4800/9600/19200/38400/57600/74800/115200bps；串口数据位：5/6/7/8位；串口奇偶校验：无；串口停止位：1/2位；标准ArduinoUNO、Mega引脚间距；引出ArduinoPin2/3/4/5/6/7/8/9/10/11/12/13；引出ESP8266GPIO0/2/4/5/9/10/12/13/14/15/16/ADC/EN/UARTTX/UARTRX；RESET复位；KEY按键复用配置功能；两位拨码开关实现Arduino和ESP8266串口扩展切换；WiFi工作电流：持续发送：≈70mA（200mAMAX），待机：<200uA；无线传输速率：110-460800bps；工作温度：-40℃～+125℃模块重量：约20g。1.4CAN-BUS拓展板CAN-BUS拓展板采用了总控制芯片MCP2515。CAN即ControllerAreaNetwork以下称为CAN），是一种串行通信协议已经经过ISO国际标准化的。市场上开发出各式各样的电子控制系统，基于安全性、舒适性、方便性、低公害、低成本的目的。特别在汽行业中间，由于这些系统之间通信所用的数据类型及对可靠性的要求不尽相同，由多条总线构成的情况很多，线束的数量也随之增加。为适应“减少线束的数量”、“通过多个LAN，进行大量数据的高速通信”的需要，其具有，网络各节点之间的数据通信实时性强的优点，且其具有开发周期短的优势。已形成国际标准的现场总线使其具有非常广阔的市场前景，系最有前途的现场总线之一。1.5传感器选型（1）压力传感器：采取IFM牌的PT3550型号传感设备。压力传感器的种类各式各样，其中有半导体应变片压力传感器、电感压力传感器电阻应变片压力传感器、电容压力传感器、压阻式压力传感器等。我们根据挖掘机的作业环境和作业方式，选取PT3550传感器较为合适。PT3550传感器的种类为电子压力传感器，它正常工作温度范围-25～90€癈，其供电电压...